Alles wat u altijd al wilde weten over ijsvorming

Nauwelijks is de temperatuur gaan dalen, of half Nederland slaat aan het ijskansberekenen. Of de schaats al uit het vet kan, het ijs dik genoeg is, de toertocht uitgezet. IJs is lastig.

In het Groningse Noord-Laren kan al geschaatst worden. Beeld anp

Er zijn computermodellen, precisiemetingen en laboratoriumexperimenten, maar als het om de eenvoudige vraag gaat of we volgende week kunnen schaatsen, staat de wetenschap met een mond vol tanden. En wat is er nu eenvoudiger dan water dat bevriest?

Watermoleculen
Lag het maar zo simpel, zegt Huib Bakker, hoogleraar ultrasnelle spectroscopie en als expert in watermoleculen werkzaam aan het FOM-instituut voor Atoom- en Molecuulfysica (Amolf) in Amsterdam. 'Het proces luistert heel nauw en is onderhevig aan allerlei factoren', zegt Bakker, die zelf ook graag schaatst.

Het begint al met het water zelf. Zo heeft water de rare eigenschap dat het het zwaarst is bij 4 graden Celsius, dat is de reden waarom de bodem van een meer altijd zo koud is. Afkoelend water zal zich dus steeds spontaan omroeren, totdat alles 4 graden is: kouder water is weer wat lichter en komt aan de oppervlakte. Dat verklaart waarom diepere sloten lastiger bevriezen dan ondiepe: 'Het water moet helemaal gekoeld worden voordat het kan bevriezen.'

Uitstraling
Bij dat bevriezen draait het allemaal om het kwijtraken van warmte. Door uitstraling - water zal 's nachts wat energie wegstralen in de koude buitenlucht - of doordat het water direct contact maakt met langsstromende lucht: een ijzige wind helpt het bevriezen. Daarna heeft het water een beginnetje nodig. Kleine stofdeeltjes, moleculaire klontjes: iets moet het bevriezingsproces aanjagen, een groeikern waarop zich ijskristallen vormen. Voilà: daar groeit het eerste vliesje ijs.

En dan maar hopen dat het niet gaat sneeuwen. Wil het ijs doorgroeien, dan moet het water onder het ijs warmte blijven afstaan. Dat gaat dwars door het ijs: dat is een redelijke thermische geleider. Een sneeuwlaagje op het ijs is dan het laatste wat een schaatsend mens zich wenst: sneeuw isoleert en houdt de warmte-afgifte juist tegen.

Oppassen
Geen sneeuw? Goed: vriezen maar. De natuurkunde verklaart wat ieder mens op ijzers weet: dat het onder bruggen oppassen is (daar kan het water zijn warmte niet goed wegstralen omdat er een 'dak' boven zit), dat het ijs dichtbij de kant steviger is dan in het midden (dichtbij de kant is de lucht koeler omdat de lucht boven het vasteland sneller afkoelt, en daar groeit het ijs dus beter).

Of er dus een soort formule is voor ijsvorming, nou nee, zegt ook de woordvoerster van het KNMI. 'Er zijn tal van onzekerheden. We weten echt niet of er een schaatsperiode aanbreekt.' Het kan vriezen of dooien.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met Het Parool?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van Het Parool rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@parool .nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden